电梯能量回馈技术及应用
电梯一体化能量回馈原理及应用
电梯一体化能量回馈原理及应用摘要:电梯作为一种垂直运输工具,在人们的日常生活中发挥着不可替代的作用。
随着电梯数量的不断增加,电梯能耗问题越来越受到人们的重视。
面对日益强化的资源环境约束,人们的危机意识不断增强,绿色低碳发展理念深入人心。
因此,利用能量回馈原理提高电梯的电能利用率具有重要意义。
关键词:电梯;能量回馈;原理;应用电梯作为一种高能耗的特种设备,人们在享受电梯带来便利的同时,电梯的节能问题也越来越突出。
而能量回馈技术是降低电梯能耗最具潜力的技术,它是将制动电阻原消耗的电能,通过逆变器转换为交流电能,送回交流电网进行再生运行或供附近其他用电设备使用,使电动机拖动系统单位时间内消耗的电能减少,以达到节约电能的目的。
一、电梯的概念依照电梯在实际生活中的运用及特征,电梯的含义分为广义和狭义。
狭义的电梯是指对规定楼层进行服务,具有轿厢等垂直或倾斜的升降设备,不包括自动人行道及自动扶梯等。
对广义的电梯而言,其主要是指具有动力驱动,可沿着刚性导轨进行运行的箱体或沿着固定的线路进行运行的梯级、踏步等,可对人或货物进行升降或平行运送的机电设备。
此外,按运行速度电梯可分为超高速、高速、快速及慢速几种类型。
同时,还可按用途的不同加以区分,如客梯、观光梯等,随着科技的发展,还出现了一些较为特殊的电梯,如立体停车场中所使用的电梯等。
二、能量回馈原理电梯作为垂直交通运输设备,其向上运送与向下运送的工作量大致相等,驱动电动机通常是工作在拖动耗电或制动发电状态下。
当电梯轻载上行及重载下行及电梯平层前逐步减速时,驱动电动机工作在发电制动状态下。
此时是将机械能转化为电能,过去这部分电能要么消耗在电动机的绕组中,要么消耗在外加的能耗电阻上。
前者会引起驱动电动机严重发热,后者需要外接大功率制动电阻,不仅浪费了大量的电能,还会产生大量的热量,导致机房升温。
有时候还需要增加空调降温,从而进一步增加了能耗。
电能回馈技术利用变频器交-直-交的工作原理,将机械能产生的交流电(再生电能)转化为直流电,再通过电能回馈技术将直流电逆变成交流电回馈到电网,供电网其他设备使用,从而使总耗电量下降,以起到电梯节能的目的。
电梯节能及能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用漫谈
1 电梯 实现节 能的原 理 和可能性分析
能量 回馈装置 , 虽然有 电容器、 电抗 器, 以及去噪等滤波环节,
W M 脉 宽调制, 还是会出现 波形的畸变。 当前, 在回馈的 在 实际使用过程 中, 电梯用 电量较大 的部分是 : 用于驱动 或 者用P 电流谐波畸变大概为5 % 一 7 % 。 产生的这些高次谐波直接 电梯轿厢运 行的电动机需要消耗过 大的能量。 调查表 明, 电梯 能量中, 影 响着 电网、 市电、 用电设备, 造成 电磁干扰 , 环境 、 电源 的污 的电动机拽轿厢运行时消耗的电量约占总能量 的7 2 % 。 那么, 电
动机拖 动系统 的高效节能将成为实现电梯 节能的核心。 在 实际 染 。
应用 当中, 有较 多的途 径可 以实现 电机 拖动系统 的节 能, 其 中 3 能 量回馈节 能技术 在电梯节 能中的时间应 用 非常值得 当前应用和研 究的一个 途径是: 通过能 量回馈器将 电 能量 回馈器是根据 能量回馈技术 在电梯节能 中实践应 用 梯运行时产生的机械能转变成 电能, 在通过交流 电网将这部分 而制造的一种装 置。 其主电路组成为高智能模块 I P M 、 隔离二极 电能应用在其他 用电设备上 , 这样就可 以相应的降低电机 拽动 管D 1 、 D 2 、 I G B T 、电容、 滤波 电感 等电子元件。 能量 回馈器 的关 系统 的在 整个 电网电能的消耗量 , 从实现 了电梯节 能的目的。
术 就 是 在 这 个 理论 和 原 理 的基 础 上 研 究 发 展 的 。
电, 并向电网中输送 , 可达 到3 O % ~ 4 0 % 的节能率。 没有电阻发热
进 一步使机房的环境温度 得以降低 , 并 使电梯 控 目前 , 基 本上使用的 电梯多为变 频 电梯 , 当启动运行 速度 元件 的影 响, 制 系统 的运 行温 度得 以改善, 不 再会出现控制 系统 死机 的现 达 到最 大时, 也将产生出最大 的机械动 能; 当到达层站之前, 变 进一步使电梯 的使用寿命得到延长 。 同时, 机房 内不 再需要 频 电梯要逐渐减速, 此时的减速过程就是 电梯将机械动能释放 象, 使 用空调等 其他相关 的散热设备, 大量 的节省了机房 内各种散 的过程 。 变频 调速 器可 以借助电动机将 电梯运行 时产生的机械 环保、 节能 , 进而使 电梯更 加省电。 这 能转化 为电能, 并在大 电容 中储存。 在实际应用 中, 当大电容中 热设备和空调的耗 电量, 类 I P C — P F 系列 电梯 中使用 的回馈 自动单元应用的是D S P 中央处 储存 的电能越多, 那么将会有过 高的电容 电压, 如未能将这些
电梯能量回馈原理
电梯能量回馈原理电梯能量回馈原理是指在电梯运行过程中,将制动能量或减速过程中产生的能量通过逆变器等设备回馈给电网的过程。
它是一种节能环保的技术,在提高电梯能效和减少能源消耗方面起到了积极的作用。
电梯能量回馈原理的关键在于逆变器。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置。
在电梯中,逆变器主要用于控制电机的启动、制动和调速等运动过程。
在正常状态下,电梯运行时产生的制动能量或减速过程中产生的能量会转化为热能通过制动电阻消耗掉,造成能源的浪费。
而利用能量回馈技术,这些能量可以通过逆变器转化为电能并反馈给电网,实现节能减排的目的。
一种常见的电梯能量回馈装置是逆变器-电网电能回馈系统。
该系统由逆变器、电容器、电路控制单元和电网组成。
电梯运行时,制动或减速过程中产生的能量首先通过逆变器转换为交流电能,然后经过电容器储存,最后由电路控制单元控制将这些能量回馈给电网。
逆变器以其高效、可靠的特点,能够实现能量的高效转换和回馈,对于提高电梯的能效和减少能源消耗具有重要意义。
电梯能量回馈原理的实现离不开对电梯运行过程中能量转换和控制的精确计算和控制。
针对电梯的不同工况,需要设计相应的能量回馈策略和控制算法。
例如,在电梯上行过程中,逆变器通过控制电机进行能量回馈,在电梯下行过程中,则可以通过对制动装置的控制实现能量的回馈。
这样不仅可以将电梯运行过程中产生的能量回馈给电网,降低对外部电源的依赖,还可以提高电梯的运行效率和稳定性。
电梯能量回馈原理的应用可以有效降低电梯的能耗,减少对电网的负荷压力,具有明显的节能效果。
此外,电梯能量回馈技术还可以改善电梯的运行平稳性和安全性。
例如,在电梯制动过程中,能量回馈装置可以提供制动力矩,有效地减缓电梯的运动速度,使乘客感受到更加平稳的停靠过程。
因此,电梯能量回馈技术在电梯行业的推广应用具有广阔的前景。
总之,电梯能量回馈原理是一种利用逆变器将电梯运行中的制动能量或减速过程中产生的能量回馈给电网的技术。
电梯能量回馈技术浅析
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.5 电能回馈至储能元件
一、电梯能量回馈技术浅析
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.1 能量回馈单元
普通变频器
能量回馈单元
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.2 双PWM变频器
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.3 矩阵变频器原理
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.4 电能回馈至储能元件
普通变频器
储能元件 及其控制
动能
总能量
电能 势能
重载上行 轻载下行
奥的斯电梯能量回馈
能量回馈装置录相-江阴-西奥
市场上的能量回馈装置
前景光电
加能IPC
中秀科技
地铁中应用能量回馈装置
• 使用了能量回馈系统,郑州地铁每辆车等于去掉了4个制 动电阻,减1号线试运行后,每年有1000万 度电的回馈,若全国都这样,会节约近20亿元。”马子彦 说。
电梯能量回馈技术浅析
一、电梯能量回馈技术浅析
• 2007年10月28日通过的《中华人民共和国节约能源 法》中规定,“对高耗能的特种设备,按照国务院的规定 实行节能审查和监管。” 国家质检总局质检特函〔2007〕29号文件提出:要 对锅炉、换热压力容器、电梯等高耗能特种设备实行能效 测试,加强特种设备使用环节的节能监管。 据资料介绍,我国仅三星级以上的酒店,空调和电梯 两项耗电量就占酒店耗电量的三分之一,电梯是现代建筑 最大的用电设备之一。
什么是能量回馈装置
• 应用于垂直升降电梯,将 电梯运行过程中产生的再 生能量回收到电网,重新 利用。一般节电率在 20~45%之间。 • 电梯的能量守恒定律:
动能
总能量
电能 势能
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术是一种新型的节能技术,它通过将电梯在下行过
程中产生的能量回馈到电网中,从而实现能源的再利用。
这种技术不
仅可以减少电梯的能耗,还可以为城市节约大量的能源,具有非常广
阔的应用前景。
升降梯能量回馈技术的原理是利用电梯在下行过程中产生的动能将电
机转换成发电机,将产生的电能回馈到电网中。
这种技术需要安装一
些特殊的设备,如变频器、电容器等,以实现电能的回馈和调节。
在
实际应用中,这种技术可以与太阳能、风能等其他可再生能源相结合,形成一个完整的能源回收系统,实现能源的最大化利用。
升降梯能量回馈技术的优点非常明显。
首先,它可以大大减少电梯的
能耗,从而降低了电梯的运行成本。
其次,它可以为城市节约大量的
能源,减少能源的浪费和污染。
最后,它可以提高电梯的安全性能,
减少电梯的故障率和维修成本。
当然,升降梯能量回馈技术也存在一些问题和挑战。
首先,这种技术
需要安装一些特殊的设备,增加了电梯的成本和维护难度。
其次,这
种技术需要与电网进行协调和调节,需要一定的技术和管理能力。
最后,这种技术的应用范围和效果也受到一些限制,需要根据不同的环
境和条件进行适当的调整和改进。
总的来说,升降梯能量回馈技术是一种非常有前途的节能技术,它可以为城市节约大量的能源,提高电梯的安全性能,减少电梯的运行成本。
随着技术的不断发展和完善,相信这种技术将会得到更广泛的应用和推广,为人们的生活和环境带来更多的益处。
能量回馈节能技术在电梯节能中的应用
电阻的原 因, 应地 电梯 机房温度就 不会太高 , 相 电梯 出现 故障
置或 外加 制动电阻的方法将 电能消耗在 大功率电阻中。如此既 的可能性得 到 降低 , 延长 了 电梯 的使用寿命 , 并很好地 降低 了 白白浪费 了能量 , 电阻产生 的大 量热量还会污染 电梯控制柜 机房 降温 设备 的用 电量 。通过 此途径 ,可 以实现 节 电 2 % 且 5 周边 的环 境。能量回馈系统的作用就是将原来消耗在制动 电阻 5 %。在大功率 、 0 高楼层 、 频繁使用 的情况下 , 节能效 果会更 明 上的能量 , 通过逆变转 化为 交流 电, 回馈到 临近 的同一 电网 显。 丌. z新型能量 回馈器有一突出特点, 并 u王 即具有 电压 自适 或供其他 电气设备使 用。据统计 , 消耗在制动 电阻上的 能量 占 应控制回馈功 能, 在实际使用 中, 该功能价 值凸显 , 因为当 电网 电梯总用 电量 的 2 %~3 %,一般 能量逆 变 的效 率约为 8%。 5 5 5 层越高 、 电梯速度越快 , 节能效果愈明显 。 二、 能量回馈节能技 术在 电梯 节能中的实践应用
技术节 能效果 明显 , 因此 , 下面 笔者就 该技术 在 电梯 节能 中的 DS P中央处理器 , 速率高 、 精度高、 定性 能好 、 稳 抗干扰 能力强 ;
实践应用进行探讨 。
一
采用 自诊 断技 术确保输 出电压精确 , 防止 电流 回送 , 使变频器 不受任何影响。在频繁制动的场合, 电更明显 ; 正实现 了变 节 真 2 T-H .O T LZ有源能量回馈器。0T .H T L Z有源能量 回馈器
万台 , 因此 , 在全球 性能源紧缺 , 界各国、 行、 世 各 各业都在提倡 用空调等散热设备 ,可 以节省机房空调和 散热 设备 的耗 电量 ,
能量回馈技术在电梯上的应用分析和节能效果探讨
能量回馈技术在电梯上的应用分析和节能效果探讨文章从能量回馈技术入手,探讨了该技术在电梯节能中的实际应用,并对有源能量回馈器在电梯节能方面的效果和推广电梯节能的必要性进行了分析和介绍,以达到节电和改善系统运行环境的目的。
标签:能量回馈器;节能;电梯前言随着经济的快速发展,电梯的使用也越来越普遍,当然由电梯消耗的电能也日益增多,如何节约资源,降低能耗是我们研究的重点。
使用能量回馈型节能电梯还可以节约开发成本和节省电费由于采用高效无齿轮节能主机和无齿轮曳引主机,使电机的功率和电梯的主电机功率大大减小,使消耗的电和变频器的功效均大幅度降低。
1 能量回馈技术的分析与研究1.1 能量回馈技术的特点能量回馈技术在国内已经有了研究和发展,并且有与之相关的产品问世。
能量回馈系统中的拓扑结构,由于其功率开关的器件不同而可以被分为全控器件型结构以及半控器件型结构两大类。
全控型器件,如IPM、GTR、IGBT或MOSFET 的结构特点为动态响应迅速、集成度和开关频率高,并且利用这类全控型器件还能够使系统的效率大大提升。
半控器件型结构又称晶闸管型器件结构,这类结构中的晶闸管具有超强的耐浪涌冲击、耐流和耐压能力,这是比全控型功率器优越的地方,并且价格较低,保护和驱动电路简单。
1.2 能量回馈技术的节能原理有源能量回馈器主回路结构主要由滤波电容、串联電感、三相IGBT全桥和外围电路组成,如图1。
电梯变频器的输入端和有源能量回馈器的输出端相连,有两个隔离二极管VD1和VD2与输入端相串联后与变频器的PN 线相接。
图中虚线框内的控制电路的软件设计冗余度高,该电路是由外围信号采样器以及单片微机可编程逻辑芯片组成的,这种设计和结构能够使控制电路自动地识别三相交流电网的相位、相序、电流及电压的瞬时值,确保直流电可以立即回馈到交流电网,有序地控制智能功率模块即IPM 的工作状态。
该有源能量回馈器的功能,如图2。
电梯节能在电梯技术的研究和发展中一直被广泛关注,主要有关于电梯驱动控制系统、能量回馈系统和电梯曳引机驱动技术方面的节能。
电梯能量回馈装置的节能技术与应用研究
电梯能量回馈装置的节能技术与应用研究摘要:电梯在运行中会耗费大量的电能,且同时会损耗大量的势能和动能,在一定程度上导致了能源的浪费。
能量回馈装置在电梯中的应用可以降低电梯运行中对能源的浪费,提升电梯运行的节能性与环保性。
基于此,本文首先阐释了电梯节能技术应用的意义,然后就其常见节能技术展开了探讨,最后重点探讨了能量回馈装置的运用,仅供参考。
关键词:电梯;节能技术;能量回馈装置1 电梯节能技术应用的意义目前,随着信息时代的技术支持,中国的社会主义经济市场和科技水平连续上升。
因此,为了保障国家社会资源的可持续发展空间,国家开始针对不同的行业资源进行节能计划的实施。
国家颁布的应用节能技术的明文规定,针对建筑事业中的电梯而言,它响应的不仅仅国家追求可持续发展的号召,还利用自身技术的优势,帮助了相关企业实现自身利益的最大化发展建设,很大程度上起到了积极推进国家经济发展的作用。
与此同时,随着国民经济的发展,传统楼梯对于目前的高楼大厦来说已经成为了辅助工具的使用,人们对电梯的使用率早已趋向于日常化,而要保证电梯的稳定运行和节能措施就得需要该信息技术的加入,因此,电梯节能技术的应用实现了提升电梯运行质量保障的主作用。
2 电梯节能新技术的具体发展2.1 节能传动2.1.1 无齿轮电磁的无齿轮开发与应用,与传统的电梯传动结构相互比较中,前者性能优势较为明显,它能有免去传统电梯中减速箱设备的占地面积,在运行期间还能有效节省所需的额外能耗,采用电磁无齿轮的传动系统可以有效减少电梯运行时的润滑油使用率,另外,其性能优势还包括了运行稳定、效率高、噪音低等特点。
2.1.2 齿轮齿轮传动的机械安装可以有效提升电梯的运行效率,具备一定的节能效用。
虽然该设备的节能效果非常好,但是因为其齿轮传统设备的制作成本偏高,价格受限,严重导致了齿轮传统设备在电梯市场地位、推广力低等问题。
2.1.3 同步齿轮为了使电梯建设资源得到充分利用,避免浪费的节能目的,相关技术研究员开展了电磁无齿轮+行星齿轮的传动节能结构的课题研究,力求做到电磁无齿轮和行星齿轮传统节能性质的有机结合,但因为其研究课题的时间较短,所积累的研究经验明显不足,再加上研究成本相对较高,导致了实验的被迫终止,故两者之间的有机结合研究课题并未实现商品化的研究理论依据2.2 节能拖动(1)节能调频。
能量回馈技术与应用范例
能量回馈技术与应用范例能量回馈技术与应用范例一、技术简介在电梯、矿山提升机、港口起重机、工厂离心机、油田抽油机等许多场合,都会伴随着负载势能、动能的变化。
比如,提升机、起重机等在下放重物时势能会减小,离心机设备在停机时,动能会减小。
而由能量守恒定律我们知道,能量是不会凭空消失的,那么这部分能量通过电机转换成为了再生电能。
实际上,在采用变频调速的设备里,这部分电能一般是通过能耗制动电阻再转换为热能浪费掉了。
如果能够有一种装置,将这部分再生电能利用起来,那么不是可以省下这部分电能,起到节能降耗的效果吗?能量回馈装置就是这样一种技术。
它使用的电力电子变换技术,其主要实现的作用就是将上述设备在运行过程中所产生的再生电能利用起来,并转换为所需的电能再利用,起到节电的效果。
二、能量回馈技术基本原理该技术将运动中负载上的机械能(势能、动能)通过能量回馈装置变换成电能(再生电能)并回送给交流电网,供自身或其它用电设备使用,使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降,从而达到节约电能的目的。
能量回馈装置的作用就是能有效的将电动机的再生电能高效回送给交流电网,供周边用电设备使用,节电效果十分明显,一般节电率可达15%~45%。
此外,由于无电阻发热元件,机房温度下降,可以节省机房空调的耗电量,在许多场合,节约空调耗电量往往带来更优的节电效果。
但是,现行的国家电网不允许零星的再生电力回馈给公共电网,所以,现阶段的能源回馈装置产生的电能都是供给自身或周边的电器使用。
三、实践范例——电梯的能量回馈装置介绍1、技术背景随着现代化工业的高速发展,能源紧缺已成为日益突出的世界性问题。
我国近年来电能供需矛盾也日益突出,节能已成为中国经济生活势在必行的选择。
B、电梯能量回馈装置的基本原理系统的主回路结构如图2所示,主要由滤波电容、三相IGBT全桥、串联电感及一些外围电路组成。
电梯能量回馈系统的输入端与电梯变频器的直流母线侧相连,输出端与电网侧相连。
能量回收系统在电梯中的应用研究
能量回收系统在电梯中的应用研究电梯作为一种常见的交通工具,在现代城市生活中发挥着重要的作用。
然而,随着人们对环境保护意识的增强,传统电梯存在能源浪费的问题逐渐凸显。
为了解决这一问题,能量回收系统被引入到电梯中,以实现能源的有效利用和节约。
本文将围绕能量回收系统在电梯中的应用进行研究和探讨。
首先,我们需要了解能量回收系统的原理和机制。
能量回收系统是一种利用电梯运行过程中产生的能量进行回收和再利用的技术。
在传统电梯中,电梯的制动过程中会产生大量的动能。
传统电梯将制动能直接转化为热能散失,而能量回收系统则能将这部分制动能转化为电能进行存储和再利用,实现能源的高效利用。
其次,我们可以考虑能量回收系统在电梯中的具体应用。
首先,将能量回收系统与电梯的电源系统相连接,可以将回收的电能储存起来。
这样,在电梯上升或下降时产生的制动能就可以被回收,成为电梯自身所需要的电能的一部分。
其次,能量回收系统还可以与城市电网相连接,将回收的电能注入到城市电力供应系统中,为城市的能源供应作出贡献。
此外,电梯公司还可以将回收的电能出售给当地电力公司,实现经济效益。
在应用能量回收系统的过程中,还需要考虑一些技术和经济问题。
首先,电梯的制动能转化为电能的转换效率需要进行优化。
采用先进的能量转换装置和控制算法可以提高能量回收的效果。
其次,能量回收系统的投资成本和运维成本也需要考虑。
虽然能量回收系统可以为电梯节约能源,在长期运行中也可以节约一定的能源支出,但是初期的投资和后期的维护仍然需要一定的费用支出。
因此,需要综合考虑能量回收系统的经济效益和环境效益。
除了技术和经济问题,能量回收系统在电梯中的应用还可能面临一些障碍和挑战。
首先,能量回收系统的设计需要兼顾电梯操作的安全性和性能。
不能因为回收能量而牺牲电梯的正常运行和乘客的安全。
其次,能量回收系统的应用需要考虑电梯市场和行业的整体发展趋势。
如果电梯市场竞争激烈,价格竞争激烈,电梯公司可能会更加关注降低成本而忽视能量回收系统的应用。
电梯能量反馈技术规范
电梯能量回馈装置一般描述:能量回馈单元能在电梯质量重的部件下行和机械位能减少时(轻载上行和重载下行),将减少的机械位能释放出来通过电动机转变为变频器直流环节电容储存的电能,再将这部分电能回馈到局域网络,供给其它正在用电设备使用,如电梯空调,照明,通风等设备。
能量回馈装置能达到节约电能,降低电梯机房温度和延长设备寿命的目的。
性能要求:1.电源要求;•电网电压(V AC): 220V/380V/460V/660V±10%•电网频率(Hz): 45~66Hz•功率范围: 0~55kW•动作电压:670VDC或335VDC(可调),误差2V;2.应用电抗器和噪声滤波器,可直接和300V AC~460V AC或150V AC-230VAC电网驳接使用。
3.采用自诊断技术确保输出电压精确,防止电流回送,使变频器不受任何影响。
4.采用PWM脉宽调制技术,抑制高次谐波,并应采用DSP中央处理器,提高运算速率和精度,同时具有高稳定性和抗干扰能力。
5.能量转换率不小于95%,空载上行节电不小于35%,满载下行节电不小于45%;6.电压畸变不大于5%,符合IEC61000-3-2及GB/T14549对电网谐波要求。
7.回馈方式方式应为正弦波电流方式。
回馈算法应为最小谐波PWM的回馈算法;8.热损耗不大于能耗制动的3%;9.保护功能应该包括但不局限于以下各项:•温度过热保护;•欠压和过压;•负荷过载;•电流过大;•故障自诊断;•保护输出功能;10.使用环境要求;•周围环境温度-10~+60℃;•不可有金属粉尘和腐蚀性气体;•相对湿度不大于90%RH(不结露)11.应设有本地LCD显示屏,直接实时显示节电数量,并且提供RS485通信接口和开放的通讯协议;其他要求:1.能量反馈装置应与电梯配套,由同一家供应商提供,并进行安装,调试和维护指导;2.制造商必须提供设备电机,电控箱控制原理及电气接线图,自动调节系统,以及随机配套设备产品说明书,操作及维修手册,配套件,备件,装箱清单,生产厂商、易购件联系方法。
能量回馈技术和应用范例
能量回馈技术与应用范例一、技术简介在电梯、矿山提升机、港口起重机、工厂离心机、油田抽油机等许多场合,都会伴随着负载势能、动能的变化。
比如,提升机、起重机等在下放重物时势能会减小,离心机设备在停机时,动能会减小。
而由能量守恒定律我们知道,能量是不会凭空消失的,那么这部分能量通过电机转换成为了再生电能。
实际上,在采用变频调速的设备里,这部分电能一般是通过能耗制动电阻再转换为热能浪费掉了。
如果能够有一种装置,将这部分再生电能利用起来,那么不是可以省下这部分电能,起到节能降耗的效果吗?能量回馈装置就是这样一种技术。
它使用的电力电子变换技术,其主要实现的作用就是将上述设备在运行过程中所产生的再生电能利用起来,并转换为所需的电能再利用,起到节电的效果。
二、能量回馈技术基本原理该技术将运动中负载上的机械能(势能、动能)通过能量回馈装置变换成电能(再生电能)并回送给交流电网,供自身或其它用电设备使用,使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降,从而达到节约电能的目的。
能量回馈装置的作用就是能有效的将电动机的再生电能高效回送给交流电网,供周边用电设备使用,节电效果十分明显,一般节电率可达15%~45%。
此外,由于无电阻发热元件,机房温度下降,可以节省机房空调的耗电量,在许多场合,节约空调耗电量往往带来更优的节电效果。
但是,现行的国家电网不允许零星的再生电力回馈给公共电网,所以,现阶段的能源回馈装置产生的电能都是供给自身或周边的电器使用。
三、实践范例——电梯的能量回馈装置介绍1、技术背景随着现代化工业的高速发展,能源紧缺已成为日益突出的世界性问题。
我国近年来电能供需矛盾也日益突出,节能已成为中国经济生活势在必行的选择。
作为现代建筑最大“用电老虎”之一的电梯,已成为节能研发的首选。
据中国电梯协会提供的信息显示,截止到2008年年底,我国电梯的保有量已达到115.3万台,居世界之首。
而且,随着我国经济生活进入高速发展时期,电梯的使用量还在以年均15%—20%的速度递增。
能量回馈技术在电梯上的应用分析和节能效果探讨
动的问题是能量反馈技术在高速电梯和超高速电梯上得以运用的关键。 大多数 中低 速电梯采用能量 回馈技术没有很大 的意义 ,因为 它们使用的 是蜗 轮蜗杆 减速的驱动主机 , 然 而这 种主机反传动 的效率 不高。 目前 , 在 中低速电梯上运用永磁同步无齿传动技术是为能量回馈技术的使用奠定 基础 。现在很多 电梯公 司都 已经 陆续发 现了在 中低速电梯上运用永磁 同
器的 P N 线相接。
着 电梯速度 的加快和楼层增高而提升 。 2有源能量 回馈器在 电梯节能方面 的应用分 析 能量回馈技术通常在高速 电梯和超高速 电梯上被运用 一般的外加制动 电阻的能耗 制 动却 无法立即将 其控制 , 此 时就会造成电极 的绝缘 、 电解 电容 和开关器 件 的损 坏 , 甚至整个 系统 的安全 都会因此受到威胁 。 2 . 1能量 回馈节能技术在 电梯节 能中的实践应用 制 动高速 电梯 和超高速电梯制动时 , 如果使用一般 的外加 制动电阻 , 消耗 的能量 会很多 , 并且 电阻的发热现象也 会很严 重。 改善发热和系统制
前 言
随着经济的快速发展 , 电梯的使用也越来越普 遍 , 当然 由电梯 消耗 的 电能也 日益增多 , 如何 节约资源 , 降低 能耗是我们研究 的重点 。使用能量 回馈型节 能电梯 还可以节约开发成本和节省 电费 由于采用 高效无齿轮节 能 主机和无 齿轮曳引主机 , 使电机的功率和 电梯 的主电机功率 大大 减小 , 使消耗 的电和变频器的功效均大幅度降低 。 1能量 回馈技术的分析与研究 1 . 1能量 回馈技术 的特点 能量 回馈技术在 国内已经有 了研究和发展 ,并且 有与之相关 的产 品 问世 。 能量回馈系统 中的拓扑结构 , 由于其功率开关 的器件不 同而可 以被 分为全控器 件型结构 以及半控 器件型结构两大类 。全控型器件 , 如I P M、 G T R 、 I G B T 或M O S F E T的结构 特点为 动态响应迅 速 、 集成度 和开关频率 高, 并且利用这类全控 型器件 还能够使系统的效率大大提升 。 半控器件型 结构又称 晶闸管 型器件 结构 , 这类结构 中的晶 闸管具有超 强的耐浪涌 冲 击、 耐流和耐压能力 , 这是 比全控 型功率器优越 的地 方 , 并 且价格较低 , 保 护和驱动 电路简单 。 1 . 2能量 回馈技术的节能原理 有 源能量 回馈器 主回路结构 主要 由滤波 电容 、 串联 电感 、 三相 I G B T 全桥和外 围电路组 成 , 如图 1 。电梯变频器的输入端和有源能量 回馈器 的 输 出端相 连 , 有 两个隔离二极 管 V D1 和V D 2 与输入 端相 串联后 与变频
浅议能量反馈在电梯节能技术中的应用
仿真模型得出 S V P W M 三 相 相 电压 调 制 波 。 将
电容 上, 产生泵升 电压, 滤波 电容两端 电压即 直流 母线 电压升 高到超 过电 网线 电压 峰值 后, 整 流桥 反向阻断 。当直流母线电压继续升高, 超 过启 动有源 逆变 电路 的工作 电压时, 逆变 电路开 始工作 , 将 直流母 线上 的能量逆 变 回
工 业 技 术
浅议能量反馈在电梯节能技术中的应用
张 红 坤
安阳市特种设备检测检验所 4 5 5 0 0 0
摘要 : 在提高能量 回馈系统在 电梯节 能的直流 电压 的利用 率。 减少 回馈 电能对 电网的污染。 本 文论述 了一种 电 梯 节能能量 回馈控制系统. 回馈能量的逆 变采用 S V P W M技术分析 了电梯节能逆变 系统 的组成及工作原理。 并对该逆变节能控制系统进行 了仿真实验研究。结果表 明: 该 系统设计合理。 在电梯节 能能量 回馈 系统 中采用 S V P W M 技术. 既能提高能量回馈逆 变电路对直流 电压的利用 率, 又 能减少逆变电能总谐波失真。 关键词: 电梯 节能 计算机仿真 能量逆变 S V P W M
一
、
引言
电梯节 能能量 回馈 系统的作用 就是将储 存在 变频器直流侧 电容中 的电能及时逆变为 交 流 电, 并 回馈给 电网, 从 而达 到节 能 的 目 的。对于直流 电能到交流 电能 的逆变 目前 已 经有一些成 熟的技术在 电梯节 能控制系统 的 逆变技 术应 用中取 得较 好效果 的还不 多, 本 文分析了 S V P 1 v M方法在 电梯节能能量逆变器 中的应用 。采 用变频调速 的电梯要求 电机 四 象 限运行 , 当 电梯快速制动 以及 电梯上行 时, 电梯 的驱 动电机 处于再 生发 电状态 , 产生 的 再生 电能传 输到变频器 的直流侧滤波 电容上 , 产生泵升电压。 严重威胁 系统 的工作安全 。目 前, 控 制泵升 电压 的普遍方法是 : 通过 在直流 母 线 上 接 一 个 能 耗 电阻 , 将 能量 释 放 。这 种 方 法 由于电梯在工作 中制 动频繁并带位 势负载 运 行, 一方面造 成能量严重浪 费 : 另一方面 电 阻发热, 使得环 境温 度升高, 影 响系统工作 的 可靠性 。
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术介绍升降梯能量回馈技术是指通过将升降梯系统中产生的能量进行回馈利用,以实现能量的节约和环境的保护。
该技术利用刹车能量回馈装置将升降梯下行时产生的旋转惯量转化为电能,供给其他设备或者馈回电网。
升降梯能量回馈技术既可以降低能源的消耗,又可以减少对环境的负荷,具有较高的经济效益和环境效益。
优势与应用1.节能减排:通过升降梯能量回馈技术,可以最大限度地回收并利用升降梯下行时产生的能量,从而减少对传统能源的依赖,降低能源消耗,减少二氧化碳等温室气体的排放。
2.成本降低:能量回馈技术的应用可以将升降梯系统的运行成本大幅降低,节省电费支出。
此外,还可以减少零部件的磨损和维护成本。
3.环境友好:能量回馈技术减少了对传统能源的需求,降低了对环境的负荷,促进了可持续发展和绿色建筑的实施。
4.应用广泛:升降梯能量回馈技术适用于各类升降梯系统,包括住宅楼梯、商业大厦、机场、地铁站等场所的升降梯系统。
技术原理升降梯能量回馈技术的主要原理是通过电机驱动系统将升降梯下行时产生的惯性能量转化为电能,再将电能供给其他设备或者馈回电网。
具体应用中,可以采用电容器等储能装置将产生的电能进行暂时储存,再通过逆变器将直流电转换为交流电,以供给其他设备或者馈回电网。
这样一来,就实现了能量的回馈利用和电能的节约。
技术实现升降梯能量回馈技术的实现需要安装相应的能量回馈装置和调控系统。
主要包括以下几个方面:1. 能量回馈装置能量回馈装置通常由电机、刹车、电容器、逆变器等组成。
其中,电机负责驱动升降梯的运行,刹车负责通过摩擦将其下行时的旋转惯量转化为电能,电容器用于储存电能,逆变器负责将直流电转换为交流电。
2. 调控系统调控系统是升降梯能量回馈技术的核心,用于控制能量的回馈、储存和释放。
调控系统可以根据升降梯的运行状态和电容器的电量进行智能调整,以实现能量的最大回馈和利用。
3. 安全保护系统升降梯能量回馈技术需要配备相应的安全保护系统,以确保升降梯运行的安全性。
电梯能量再生回馈技术在保障房建设中应用
浅谈电梯能量再生回馈技术及在保障房建设中的应用摘要:论述了电梯能量回馈技术的原理,提出了对于使用再生能量电梯普遍关心的问题并加以分析。
说明在保障性住房建设中应用电梯能量回馈技术的优势和意义。
,关键词:电梯;能量再生;保障房中国经济建设近年来持续快速增长,城市化进程不断加快,以住宅为主的民用建筑以及机场、地铁、写字楼等公用设施项目明显增多,对电梯的需求量不断增加。
在过去的1年里,我国电梯产量达到25万台,已超过全球产量的一半以上,连续三年呈20%以上的增速。
已成为世界上提供一流电梯产品和服务的基地,也是全球最大的电梯市场。
目前,中国电梯保有量已经超过一百多万台,电梯节能技术的应用已经成为建筑节能的重要内容,今年两会通过的“十二五”规划纲要中要求未来5年,我国将建设3600万套保障性住房,使保障性住房的覆盖率达到20%的家庭。
这个建设力度在历史上是没有的。
上海市城乡建设和交通委员会在今年一月颁布实施了《上海市保障性住房建设导则(试行)》。
《导则》对门窗,墙体保温材料,太阳能的利用等有关节能方面做出了指导性的意见。
但对于电梯的节能未作出要求。
而电梯的能耗却是仅次于空调的住宅能耗大户。
事实上电梯的节能降耗的问题还似乎在社会公众的视野之外。
在关于建筑节能或其他相关能源再生法规中,电梯的节能也仍处于缺位的状态。
因节约土地,成本控制以及房型要求的原因,保障性住房多以高层和小高层住宅为主,电梯的使用较为普遍,如何做好保障性住房电梯的节能工作有着重要的现实和长远意义。
本人在从事保障房建设过程接触到了电梯节能技术中的能量再生回馈技术,感觉到该项技术在保障性住房建设中有着较好的发展前景。
一:电梯能量回馈技术的原理电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能,电梯达到目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止,这一过程是电梯曳引机释放机械动能的过程。
此外,升降电梯还是一个位能性负载,为了均匀拖动负载,电梯由曳引机拖动的负载是由载客轿厢和对重平衡块组成,只有当轿厢载重量约为50%(1吨载客电梯乘客为7人左右)时,轿厢和对重平衡块才相互平衡,否则,轿厢和对重平衡块就会有质量差,使电梯运行时产生机械位能。
能量回馈技术电梯
谢谢大家!
能量回馈技术可将这部分能量回馈电网,供其它电气设备使用。
势能
电能
双PWM
轿厢 对 重
曳引机
控制柜
电源能量
[三菱能量回馈型电梯的电流波形]
内置双PWM逆变整流器和多重滤波器。 对回馈的电能进行谐波处理。 保证回馈电网的电能清洁无污染。 不会对其他设备的运行造成影响和损害。
电源侧完美的正弦波
[电能回馈演示图]
能量回馈技术
[昨天]
上世纪80年代,三菱率先在高 速电梯中推出能量回馈技术。
[今天]
三菱将能量回馈技术成功应用 于中低速电梯领域。
三菱MP-VF系列电梯
[电梯的平衡设计原理]
对重质量=轿厢质量+50%载重量
[电梯运行中的能量的转换]
电梯运行过程中电能、动能和势能 会相互转换。
[电梯运行中的能量转换状态] 消耗能量 电能转换为动能+势能 产生能量 动能+势能转化为电能
通过多重滤波技术 转变成与电网电源相
吻合的绿色电能 回馈给电网
供楼宇内其它用电设备的使用
[能量回馈技术的节能优势]
实测证明,应用能量回馈技术的电梯较普通VVVF电梯节 能30%以上。 通过回ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的电能清洁无污染,可供楼宇内其它设备的使用。
[扩展] 三菱将能量回馈技术成功应用于中低速电梯领域。
[涵盖] 三菱的能量回馈技术已 涵盖主流升降梯系列。
[电梯运行状态] 消耗能量
电能转换为动能+势能
轿厢满载上行 轿厢空载下行
[电梯运行状态] 产生能量
动能+势能转化为电能
轿厢满载下行 轿厢空载上行
[传统型电梯消耗能量的方式(电阻消耗型)]
电梯能耗情况及应用能量回馈装置
电梯能耗情况及应用能量回馈装臵摘要:当前,电梯的节能降耗已经引起业界的高度重视。
在电梯节能的实践应用中,能量回馈节能技术能将电梯运动过程中产生的机械能通过能量回馈器转换成电能,然后把这些电能输送回交流电网供给其他用电设备来使用,这样一来电梯使用过程中的节电效果是相当明显的.."一、电梯节能的必要性及现实意义<br /></strong> 随着城市里的高楼大厦越建越多,电梯的使用也越来越多。
有关统计表明目前全国电梯已超过100万台,每天约有15.84亿人次乘坐电梯。
而使用的电梯中只有很少的一部分采用了节能型电梯。
另外10年前安装的电梯则属于严重耗电型电梯。
通过对宾馆、商用办公楼、很多机关大楼等建筑的用电情况进行实际调查分析,可以看出电梯的用电量和空调用电量基本差不多,但是比照明和供水用电要大的多。
那么产生这样大的用电量的原因是什么呢?通过计算分析,原来在电梯使用过程中,电阻产生的热量非常之高,温度通常都可以达到上百度。
但是为了使电梯能正常运转工作,不会因为温度过高而出现机械故障,就需要安装比较大排风量的空调机或风机,这些大排风量的空调机或排风机用电量是非常惊人的。
甚至可以说,在有些地方这些用来降温的设备所使用的用电量通常都比电梯的用电量都要高很多,可见这样的能耗是非常惊人的,因此,现实中电梯节能就显得非常有必要了。
<br /><strong>二、实际使用中电梯实现节能的工作原理及实现节能的可能性分析<br /></strong> 电梯在实际使用中,用电比较大的主要是驱动轿厢上下运动的电动机部分所消耗的电量,有关数据可以看出,电动机拽电梯轿厢运动所使用电量占到电梯总用电量的72%左右。
所以,拥有并使用高效率节能型的电机拖动系统是电梯实际工作中实现节能的核心。
而电机拖动系统节约电能的途径有很多,在这些途径中有一个途径在目前是非常值得研究和应用的。